JP2785779B2 - Stirling refrigerator and method of manufacturing the same - Google Patents

Stirling refrigerator and method of manufacturing the same

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JP2785779B2
JP2785779B2 JP7331937A JP33193795A JP2785779B2 JP 2785779 B2 JP2785779 B2 JP 2785779B2 JP 7331937 A JP7331937 A JP 7331937A JP 33193795 A JP33193795 A JP 33193795A JP 2785779 B2 JP2785779 B2 JP 2785779B2
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Japan
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connecting pipe
casing
outer peripheral
compressor
expander
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周秀 藤山
隆造 外島
直志 神阪
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Daikin Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機と膨張機と
が連結管によって連結されて成るスターリング冷凍機及
びその製造方法に係り、特に、圧縮機における連結管の
接続部分の構造及びその構造を得るための製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Stirling refrigerating machine in which a compressor and an expander are connected by a connecting pipe and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a structure of a connecting portion of the connecting pipe in the compressor and its structure. The present invention relates to a production method for obtaining

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、極低温レベルの寒冷を発生さ
せる小型冷凍機の一種として、例えば特開平4−263
751号公報に開示されているフリーディスプレーサ型
スターリング冷凍機が知られている。この冷凍機は、冷
媒ガスを圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された冷
媒ガスを膨張させる膨張機とが連結管によって連結され
て構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a kind of a small refrigerator for generating cryogenic temperature, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-263 is disclosed.
No. 751 discloses a free displacer type Stirling refrigerator. This refrigerator is configured such that a compressor that compresses refrigerant gas and an expander that expands refrigerant gas discharged from the compressor are connected by a connection pipe.

【0003】上記圧縮機は、密閉円筒状のケーシング内
に圧縮機構が収容されており、圧縮機構内部の圧縮室で
発生したガス圧を連結管により膨張機に供給している。
また、特に、上述した公報に開示されているように互い
に対向配置された一対のピストン間に圧縮室を形成して
いるものでは、圧縮機ケーシングの外周面に連結管が接
続されることになる。そして、この圧縮機ケーシングの
外周面と連結管との接続部分には冷媒漏れが発生しない
ようにOリング等を使用したシール構造を採用してお
り、このOリング等を配置するための平坦面を圧縮機ケ
ーシングの外周面に形成しておく必要がある。
In the compressor, a compression mechanism is housed in a closed cylindrical casing, and gas pressure generated in a compression chamber inside the compression mechanism is supplied to the expander through a connecting pipe.
In particular, in the case where a compression chamber is formed between a pair of pistons disposed opposite to each other as disclosed in the above-mentioned publication, a connection pipe is connected to the outer peripheral surface of the compressor casing. . A sealing structure using an O-ring or the like is adopted at a connection portion between the outer peripheral surface of the compressor casing and the connection pipe so as to prevent refrigerant leakage, and a flat surface for arranging the O-ring or the like is provided. Must be formed on the outer peripheral surface of the compressor casing.

【0004】そして、従来、この平坦面を確保するため
の構造としては、図7及び図8(図8は図7におけるVI
II-VIII 線断面図)に示すように、ケーシング(a) の外
周面の一部を切除することによって所定面積を有する平
坦面で成る連結管接続面(b)を形成していた。このケー
シング(a) の製作工程としては、先ず、ケーシング素材
を旋盤による切削作業によって円筒状に形成し、その
後、その外周面の一部を切除して連結管接続面(b) を形
成し、更に、その後、この連結管接続面(b) の中央部に
ガス吐出孔(c) を形成する。そして、連結管(d) (図8
の仮想線参照)がガス吐出孔(c) に連通するように、該
連結管(d) を連結管接続面(b) に接続する。つまり、こ
の連結管接続面(b) に図示しないOリングやメタルシー
ルを介して連結管(d) のフランジ部(e) を重ね合わせる
ことで、この連結部分のシール性を確保しながら連結管
(d) をケーシング(a) に接続していた。
Conventionally, as a structure for securing this flat surface, FIGS. 7 and 8 (FIG. 8 shows VI
As shown in the sectional view taken along the line II-VIII), a part of the outer peripheral surface of the casing (a) was cut off to form the connecting pipe connection surface (b) having a flat surface having a predetermined area. As a manufacturing process of the casing (a), first, the casing material is formed into a cylindrical shape by a cutting operation using a lathe, and then a part of the outer peripheral surface is cut off to form a connecting pipe connection surface (b), Thereafter, a gas discharge hole (c) is formed at the center of the connecting pipe connection surface (b). Then, the connecting pipe (d) (FIG. 8)
The connecting pipe (d) is connected to the connecting pipe connecting surface (b) such that the phantom line communicates with the gas discharge hole (c). In other words, the flange (e) of the connecting pipe (d) is overlapped with the connecting pipe connecting surface (b) via an O-ring or a metal seal (not shown), so that the sealing property of the connecting portion is ensured.
(d) was connected to the casing (a).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構造では、連結管接続面(b) を形成するためにケー
シング(a) の外周面の一部を切除しているので、この部
分の厚さ寸法(図8における寸法t1)が、その他の部分
の寸法(t2)よりも小さくなる。また、ケーシング(a) に
は、その強度を維持するために必要最小肉厚寸法が必要
である。このため、最も肉厚寸法が小さくなる連結管接
続面(b) の形成部分(厚さ寸法t1の部分)を、この必要
最小肉厚寸法に設定することになるが、この場合、上記
切除される寸法(t2-t1) を考慮してケーシングの厚さ寸
法(t2)を予め大きく設定しておく必要がある。つまり、
連結管(d) の接続部分以外の部分の厚さ寸法を大きく設
定しておく必要があるために、ケーシング(a) の重量が
大きくなってしまい、圧縮機全体の重量を軽減するには
限界があった。
In the structure described above, a part of the outer peripheral surface of the casing (a) is cut off to form the connecting pipe connecting surface (b). The thickness dimension (dimension t1 in FIG. 8) is smaller than the dimensions (t2) of the other parts. In addition, the casing (a) needs a minimum wall thickness required to maintain its strength. For this reason, the formation portion (portion of the thickness dimension t1) of the connecting pipe connection surface (b) having the smallest wall thickness dimension is set to the required minimum wall thickness dimension. The thickness dimension (t2) of the casing needs to be set large in advance in consideration of the dimension (t2-t1). That is,
Since the thickness of the connecting pipe (d) other than the connecting part must be set large, the weight of the casing (a) increases, and there is a limit to reducing the weight of the entire compressor. was there.

【0006】また、上述のようにケーシングを作製した
後、このケーシング全体の厚さ寸法を必要最小肉厚寸法
まで切削加工することも考えられるが、この作業は極め
て困難であり、加工作業の煩雑化及び加工コストの増加
を招くことになり実用的ではない。
It is also conceivable to cut the thickness of the entire casing to the required minimum thickness after manufacturing the casing as described above, but this operation is extremely difficult, and the processing operation is complicated. It is not practical because it leads to an increase in processing cost and processing cost.

【0007】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、簡単な加工作業でもって、圧縮機ケーシン
グの外周面に連結管接続用の平坦面を形成しながらケー
シング重量の軽減を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and reduces the weight of a casing by forming a flat surface for connecting a connecting pipe on the outer peripheral surface of a compressor casing by a simple processing operation. The purpose is to aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、圧縮機ケーシングの外周
面のうち連結管を接続するための部分のみを周方向に亘
って厚肉に形成しておき、この厚肉部分の一部を切除す
ることによって連結管接続用の平坦面を形成するように
した。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a means in which only a portion of the outer peripheral surface of a compressor casing for connecting a connecting pipe is thickened in a circumferential direction. A flat surface for connecting pipe connection was formed by cutting out a part of this thick portion.

【0009】具体的に、請求項1記載の発明は、円筒状
のケーシング(3) 内に圧縮機構を備えて成る圧縮機(1)
の外周面と膨張機(2) とが連結管(9) によって連結さ
れ、圧縮機(1) で圧縮した冷媒を連結管(9) により膨張
機(2) に供給し、該膨張機(2)において冷媒を膨張させ
て寒冷を発生するスターリング冷凍機を前提としてい
る。そして、上記ケーシング(3) に、外周面の一部が外
周側に膨出して周方向に延びる厚肉部分(18a) を備えた
帯状部(18)を形成し、該帯状部(18)に、厚肉部分(18a)
の外表面の一部を切除して、連結管(9) を接続するため
の平坦面の連結管接続面(17)を形成した構成としてい
る。
More specifically, the present invention provides a compressor (1) having a compression mechanism in a cylindrical casing (3).
The outer peripheral surface of the compressor and the expander (2) are connected by a connecting pipe (9), and the refrigerant compressed by the compressor (1) is supplied to the expander (2) by the connecting pipe (9). )) Is based on the assumption that a Stirling refrigerator that expands the refrigerant to generate cold. Then, in the casing (3), a band-shaped portion (18) having a thick portion (18a) in which a part of the outer peripheral surface bulges to the outer peripheral side and extends in the circumferential direction is formed, and the band-shaped portion (18) is formed on the band-shaped portion (18). , Thick part (18a)
A part of the outer surface is cut off to form a flat connecting pipe connecting surface (17) for connecting the connecting pipe (9).

【0010】このような構成により、スターリング冷凍
機の駆動時には、圧縮機(1) で圧縮した冷媒が連結管
(9) により膨張機(2) に供給され、該膨張機(2) におい
て冷媒が膨張することにより寒冷が発生することにな
る。また、連結管(9) を接続するために圧縮機(1) のケ
ーシング(3) に設けられた連結管接続面(17)は、ケーシ
ング(3) の外周面の一部が外周側に膨出して周方向に延
びる厚肉部分(18a) の外表面の一部を切除することで形
成されている。このため、この厚肉部分(18a) が形成さ
れている帯状部(18)以外の部分を厚肉に形成しておく必
要はない。つまり、この帯状部(18)以外の部分を必要最
小肉厚に設定しておくことができ、ケーシング(3) 全体
を薄肉にするための後加工を必要とすることなしに、連
結管接続面(17)を確保しながらケーシング(3) の軽量化
を図ることができる。
With this configuration, when the Stirling refrigerator is driven, the refrigerant compressed by the compressor (1) is connected to the connecting pipe.
The refrigerant is supplied to the expander (2) by (9), and the refrigerant expands in the expander (2), so that cold occurs. The connecting pipe connecting surface (17) provided on the casing (3) of the compressor (1) for connecting the connecting pipe (9) has a part of the outer peripheral surface of the casing (3) expanded to the outer peripheral side. It is formed by cutting off a part of the outer surface of the thick part (18a) that extends out and extends in the circumferential direction. For this reason, it is not necessary to form thick portions other than the band portion (18) where the thick portion (18a) is formed. In other words, the portion other than the band-shaped portion (18) can be set to the required minimum thickness, and the connecting pipe connection surface can be formed without requiring post-processing for making the entire casing (3) thin. The weight of the casing (3) can be reduced while securing (17).

【0011】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
のスターリング冷凍機において、ケーシング(3) におけ
る帯状部(18)以外の部分を、必要最小肉厚寸法に設定さ
れた薄肉部(19)に形成し、上記帯状部(18)の幅寸法を、
連結管接続面(17)におけるケーシング(3) の軸線方向の
寸法を少なくとも連結管(9) を接続するための必要寸法
以上になるように設定する。また、上記厚肉部分(18a)
の厚さ寸法を、連結管接続面(17)の中央部分の肉厚が薄
肉部(19)の肉厚寸法に一致し、且つ連結管接続面(17)に
おけるケーシング(3) の横断方向の寸法が少なくとも連
結管(9) を接続するための必要寸法以上になるように設
定する構成としている。
According to a second aspect of the present invention, in the Stirling refrigerating machine according to the first aspect, a portion other than the band portion (18) in the casing (3) is provided with a thin portion (19) having a minimum required thickness. ), The width of the band (18),
The dimension in the axial direction of the casing (3) on the connecting pipe connection surface (17) is set so as to be at least the dimension required for connecting the connecting pipe (9). Also, the thick part (18a)
Thickness of the central part of the connecting pipe connecting surface (17) matches the thickness of the thin wall part (19), and the thickness of the connecting pipe connecting surface (17) in the transverse direction of the casing (3). The dimensions are set so as to be at least the dimensions required for connecting the connecting pipe (9).

【0012】この構成により、薄肉部(19)の厚さ寸法が
必要最小肉厚寸法に設定され、また、厚肉部分(18a) の
厚さ寸法が、連結管接続面(17)の最小肉厚部分を必要最
小肉厚寸法にするように設定されている。つまり、薄肉
部(19)及び帯状部(18)共に必要最小限の肉厚寸法に設定
されることになり、後加工を必要とせず可能な限りケー
シング(3) の軽量化を図ることができる。
With this configuration, the thickness of the thin portion (19) is set to the required minimum thickness, and the thickness of the thick portion (18a) is set to the minimum thickness of the connecting pipe connection surface (17). The thickness is set so that the thick portion has the minimum required thickness. In other words, both the thin portion (19) and the band-shaped portion (18) are set to the minimum required wall thickness, and the casing (3) can be made as light as possible without requiring post-processing. .

【0013】請求項3記載の発明は、上記請求項1記載
のスターリング冷凍機において、帯状部(18)に、厚肉部
分(18a) の周方向を複数箇所で切除して複数の平坦面(1
7,18b,18b,…) を形成し、この複数の平坦面(17,18b,18
b,…) のうち1つを連結管接続面(17)とした構成として
いる。
According to a third aspect of the present invention, in the Stirling refrigerator according to the first aspect, a plurality of flat surfaces (18) are cut off at a plurality of locations in the circumferential direction of the thick portion (18a). 1
7,18b, 18b, ...), and the plurality of flat surfaces (17,18b, 18) are formed.
b,...) are used as connecting pipe connection surfaces (17).

【0014】この構成により、簡単な後加工によって厚
肉部分(18a) の体積を削減することができるので、更な
るケーシング(3) の軽量化が可能になる。
With this configuration, the volume of the thick portion (18a) can be reduced by simple post-processing, so that the weight of the casing (3) can be further reduced.

【0015】請求項4記載の発明は、上記請求項1記載
のスターリング冷凍機において、圧縮機(1) に、ケーシ
ング(3) 内に配設されたシリンダ部材(4) と、該シリン
ダ部材(4) の内部に先端部分が挿入された状態で、該シ
リンダ部材(4) に対して相対的な往復動が可能となるよ
うに配設され、このシリンダ部材(4) との間で圧縮室
(7) を形成するピストン(6) と、該ピストン(6) を上記
ケーシング(3) に対して往復動可能に弾性支持する弾性
手段(14)と、上記シリンダ部材(4) における圧縮室(7)
の外周側に形成された凹陥部(4d)と、該凹陥部(4d)に配
設され、上記シリンダ部材(4) を継鉄部として磁気回路
を形成する磁石(11)と、上記ピストン(6)の後端部分か
ら外周側に延びる底部(21)と、該底部(21)の外周端から
凹陥部(4d)内に向かって延びる円筒部(20)とを有するボ
ビン(13)と、該ボビン(13)に設けられ、上記磁気回路の
磁界内に位置されるように磁石(11)と対向して配置され
たコイル(12)とを備えさせ、該コイル(12)に電流を供給
することによってピストン(6) をシリンダ部材(4) に対
して相対的に往復動させて圧縮室(7) 内で冷媒を圧縮す
る構成としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the Stirling refrigerator of the first aspect, the compressor (1) includes a cylinder member (4) disposed in a casing (3); 4) is disposed such that it can reciprocate relative to the cylinder member (4) with the tip portion inserted therein, and the compression chamber is provided between the cylinder member (4) and the compression member.
(7), a resilient means (14) for resiliently supporting the piston (6) with respect to the casing (3) and a compression chamber (4) in the cylinder member (4). 7)
A concave portion (4d) formed on the outer peripheral side of the piston, a magnet (11) disposed in the concave portion (4d), and forming a magnetic circuit using the cylinder member (4) as a yoke portion, and the piston (4). 6) a bobbin (13) having a bottom portion (21) extending from the rear end portion to the outer peripheral side, and a cylindrical portion (20) extending from the outer peripheral end of the bottom portion (21) into the concave portion (4d); A coil (12) provided on the bobbin (13) and opposed to the magnet (11) so as to be located in the magnetic field of the magnetic circuit, and supplying a current to the coil (12). Thus, the piston (6) is reciprocated relative to the cylinder member (4) to compress the refrigerant in the compression chamber (7).

【0016】この構成により、圧縮機(1) による冷媒の
圧縮動作を具体的に得ることができる。つまり、コイル
(12)に電流を供給することによって、弾性手段(14)によ
って弾性支持されたピストン(6) をシリンダ部材(4) に
対して相対的に往復動させて圧縮室(7) 内で冷媒を圧縮
し、この冷媒の圧力が膨張機(2) に作用することにな
る。
With this configuration, the operation of compressing the refrigerant by the compressor (1) can be specifically obtained. That is, the coil
By supplying an electric current to the cylinder (12), the piston (6) elastically supported by the elastic means (14) reciprocates relative to the cylinder member (4), and the refrigerant flows in the compression chamber (7). The refrigerant is compressed, and the pressure of the refrigerant acts on the expander (2).

【0017】請求項5記載の発明は、円筒状のケーシン
グ(3) 内に圧縮機構を備えて成る圧縮機(1) の外周面と
膨張機(2) とが連結管(9) によって連結され、圧縮機
(1) で圧縮した冷媒を連結管(9) により膨張機(2) に供
給し、該膨張機(2) において冷媒を膨張させて寒冷を発
生するスターリング冷凍機の製造方法を前提としてい
る。そして、上記ケーシング(3) は、円筒中空体の素管
の外周面の一部を残して該外周面を切削し、必要最小肉
厚の薄肉部(19)を形成した後、上記残存した外周面の一
部に薄肉部(19)よりも厚肉の帯状部(18)を形成し、その
後、帯状部(18)の一部の厚肉部分(18a) を切除して平坦
面の連結管接続面(17)を形成し、この連結管接続面(17)
に連結管(9) を接続するようにしている。
According to a fifth aspect of the present invention, an outer peripheral surface of a compressor (1) having a compression mechanism in a cylindrical casing (3) and an expander (2) are connected by a connecting pipe (9). , Compressor
The method is based on a method of manufacturing a Stirling refrigerator in which the refrigerant compressed in (1) is supplied to an expander (2) through a connecting pipe (9), and the refrigerant is expanded in the expander (2) to generate cold. Then, the casing (3) is formed by cutting the outer peripheral surface while leaving a part of the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element tube to form a thin portion (19) having a required minimum thickness, and then forming the thinned portion (19). A band-shaped portion (18) thicker than the thin-walled portion (19) is formed on a part of the surface, and then the thick-walled portion (18a) of the band-shaped portion (18) is cut off to form a flat-surface connection pipe. Form a connecting surface (17), this connecting pipe connecting surface (17)
The connecting pipe (9) is connected to the pipe.

【0018】この方法によれば、上述した請求項1記載
の発明と同様に、帯状部(18)以外の部分を必要最小肉厚
に設定しておくことができ、ケーシング(3) 全体を薄肉
にするための後加工を必要とすることなしに、連結管接
続面(17)を確保しながらケーシング(3) の軽量化を図る
ことができる。
According to this method, similarly to the first aspect of the present invention, portions other than the band-shaped portion (18) can be set to the required minimum thickness, and the entire casing (3) can be made thinner. It is possible to reduce the weight of the casing (3) while securing the connecting pipe connection surface (17) without requiring post-processing to make the casing (3).

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1実施形態)次に、本発明の第1実施形態を図面に
基いて説明する。図1及び図2は本実施形態に係るスタ
ーリング冷凍機用の圧縮機(1) 及び膨張機(2) を夫々示
している。先ず、圧縮機(1) について説明する。この圧
縮機(1) はピストン対向型のリニアモータ圧縮機で成っ
ており、密閉円筒状のケーシング(3) を有し、このケー
シング(3) の内部に、シリンダ部材(4) が配設されてい
る。また、上記ケーシング(3) は、両端が開放された円
筒体(3a)と、該円筒体(3a)両端の開放部を閉塞する円板
状の閉塞板(3b,3b) とを備えて成る。また、シリンダ部
材(4) は、純鉄で構成され、ケーシング(3) の内壁に固
定された外筒(4a)と、該外筒(4a)の内側に所定間隔を存
した位置に配設された内筒(4b)とがドーナツ状の連結部
(4c)によって連結されて成っており、この外筒(4a)と内
筒(4b)との間にシリンダ部材(4) と同心の円筒状の凹陥
部(4d)が形成されている。また、上記内筒(4b)は本来の
シリンダとなる部分であって、その中心部がピストン挿
通孔(5) に形成されている。
(First Embodiment) Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a compressor (1) and an expander (2) for a Stirling refrigerator according to the present embodiment, respectively. First, the compressor (1) will be described. The compressor (1) is a piston-facing linear motor compressor, has a closed cylindrical casing (3), and a cylinder member (4) is disposed inside the casing (3). ing. Further, the casing (3) includes a cylindrical body (3a) having both ends opened, and disc-shaped closing plates (3b, 3b) for closing open portions at both ends of the cylindrical body (3a). . The cylinder member (4) is made of pure iron, and is provided at an outer cylinder (4a) fixed to the inner wall of the casing (3) and at a position inside the outer cylinder (4a) at a predetermined interval. Donut-shaped connecting part with the inner cylinder (4b)
(4c), a cylindrical recess (4d) concentric with the cylinder member (4) is formed between the outer cylinder (4a) and the inner cylinder (4b). Further, the inner cylinder (4b) is a part which becomes an original cylinder, and the center thereof is formed in the piston insertion hole (5).

【0020】そして、このシリンダ内筒(4b)のピストン
挿通孔(5) には、ピストン(6,6) が図1における左右両
側から夫々挿入され、この両ピストン(6,6) 間でシリン
ダ内筒(4b)により囲まれた部分が圧縮室(7) に形成され
ている。また、ピストン(6)の外径寸法はシリンダ内筒
(4b)の内径寸法よりも僅かに小径に形成されており、こ
の両者間に例えば10μm程度の小間隙が形成されてい
て、この小間隙がクリアランスシール若しくは流体シー
ルによってシールされて圧縮室(7) の気密性を確保する
ようになっている。また、本形態では、ピストン(6) の
外周面にシール材(6a)が設けられている。
A piston (6, 6) is inserted into the piston insertion hole (5) of the cylinder inner cylinder (4b) from each of the left and right sides in FIG. 1, and a cylinder is inserted between the pistons (6, 6). A portion surrounded by the inner cylinder (4b) is formed in the compression chamber (7). The outer diameter of the piston (6) is
(4b) is formed to have a slightly smaller diameter than the inner diameter thereof, and a small gap of, for example, about 10 μm is formed between the two, and this small gap is sealed by a clearance seal or a fluid seal to form the compression chamber (7). ) Airtightness. Further, in the present embodiment, a sealing material (6a) is provided on the outer peripheral surface of the piston (6).

【0021】また、このシリンダ部材(4) にはピストン
挿通孔(5) から半径方向に延びるガス通路(8) が形成さ
れ、該ガス通路(8) の内端は上記圧縮室(7) に開口し、
該ガス通路(8) はケーシング(3) の外周面に接続された
連結管(9) の内部通路(9a)に連通されて該連結管(9) を
介して圧縮機(1) と上記膨張機(2) とが接続されてい
る。
The cylinder member (4) has a gas passage (8) extending radially from the piston insertion hole (5), and the inner end of the gas passage (8) is connected to the compression chamber (7). Opening,
The gas passage (8) communicates with an internal passage (9a) of a connecting pipe (9) connected to the outer peripheral surface of the casing (3), and communicates with the compressor (1) through the connecting pipe (9). Machine (2) is connected.

【0022】そして、上記各ピストン(6,6) は、該ピス
トン(6,6) を往復駆動するリニアモータ(10,10) に駆動
連結されている。即ち、この各リニアモータ(10,10)
は、永久磁石(11)とコイル(12)とを備えて成っている。
上記永久磁石(11)は、上記シリンダ部材(4) の内筒(4b)
の外周面に外嵌合された円筒状磁石で成っている。これ
によって、この永久磁石(11)により純鉄でなるシリンダ
部材(4) を継鉄部として磁気回路が形成されてその周辺
部に所定強度の磁界が形成される。また、上記各ピスト
ン(6) は、略逆カップ状のボビン(13)に一体的に支持さ
れている。詳しくは、このボビン(13)は、円筒状のボビ
ン本体部(20)と、該ボビン本体部(20)の一側縁(図1に
おける左右外側縁)に設けられた円盤状のピストン取付
部(21)とを備えている。そして、上記ボビン本体部(20)
における外周面の一部で、上記永久磁石(11)と対向した
位置には、その外径寸法がその他の部分よりも小径とさ
れたコイル巻付部(13a) に形成され、このコイル巻付部
(13a) にコイル(12)が巻き付けられて、該コイル(12)が
上記磁気回路の磁界内に位置されている。
The pistons (6, 6) are drivingly connected to linear motors (10, 10) for reciprocating the pistons (6, 6). That is, each linear motor (10,10)
Has a permanent magnet (11) and a coil (12).
The permanent magnet (11) is an inner cylinder (4b) of the cylinder member (4).
Is formed of a cylindrical magnet externally fitted on the outer peripheral surface. As a result, a magnetic circuit is formed by the permanent magnet (11) using the cylinder member (4) made of pure iron as a yoke portion, and a magnetic field of a predetermined strength is formed around the periphery. The pistons (6) are integrally supported by a substantially inverted cup-shaped bobbin (13). Specifically, the bobbin (13) includes a cylindrical bobbin main body (20) and a disc-shaped piston mounting portion provided on one side edge (left and right outer edges in FIG. 1) of the bobbin main body (20). (21). And the bobbin main body (20)
In a part of the outer peripheral surface of the above, at a position facing the permanent magnet (11), a coil winding part (13a) having an outer diameter smaller than that of the other part is formed. Department
A coil (12) is wound around (13a), and the coil (12) is located in the magnetic field of the magnetic circuit.

【0023】また、ケーシング(3) の閉塞板(3b)には電
流導入端子(26,26) が設けられており、コイル(12)に電
流を供給するためのリード線の一端がこの電流導入端子
(26,26) に接続されている。
A current introduction terminal (26, 26) is provided on the closing plate (3b) of the casing (3), and one end of a lead wire for supplying current to the coil (12) is connected to the current introduction terminal. Terminal
(26,26).

【0024】また、上記各ピストン(6,6) の内部には、
スプリング取付け座(16a) を有するスプリング取付け部
材(16)が挿入されており、ピストン(6) の先端部には、
該ピストン(6) の軸方向に亘って貫通孔が、スプリング
取付け部材(16)にはそれに対応して雌ねじが夫々形成さ
れており、ピストン(6) の先端側からねじ(N) が螺合さ
れることによりスプリング取付け部材(16)がピストン
(6) に一体的に組付けられている。また、ケーシング
(3) の閉塞板(3b)におけるピストン(6) に対向する中央
部分には上記と同形状のスプリング取付け座(3d)が突設
されており、この各スプリング取付け座(16a,3d)に亘っ
て、ピストン(6) をシリンダ部材(4) 内で往復動可能に
弾性支持する弾性手段としてのスプリング(14)が配設さ
れている。
Further, inside each of the pistons (6, 6),
A spring mounting member (16) having a spring mounting seat (16a) is inserted, and at the tip of the piston (6),
A through hole is formed in the axial direction of the piston (6), and a female screw is formed in the spring mounting member (16) correspondingly. A screw (N) is screwed into the piston (6) from the distal end side. The spring mounting member (16) is
(6) is integrated. Also the casing
A spring mounting seat (3d) having the same shape as above is projected from a central portion of the closing plate (3b) of the (3) facing the piston (6), and each of the spring mounting seats (16a, 3d) is protruded. A spring (14) as an elastic means for elastically supporting the piston (6) so as to reciprocate within the cylinder member (4) is provided.

【0025】このようにして圧縮機構が構成されてお
り、各ピストン(6,6) の質量やスプリング(14)のばね定
数で決まる固有振動数に対応した所定周波数(例えば5
0Hz)の交流電流を両リニアモータ(10,10) のコイル
(12,12) に同期して通電することにより、両ピストン
(6,6) を上記固有振動数で互いに逆方向に往復動させ
て、圧縮室(7) で所定周期のガス圧を発生させるように
なっている。
The compression mechanism is constructed in this manner, and has a predetermined frequency (for example, 5) corresponding to the natural frequency determined by the mass of each piston (6, 6) and the spring constant of the spring (14).
0Hz) AC current to the coils of both linear motors (10,10)
By energizing in synchronization with (12,12), both pistons
(6, 6) is reciprocated in the opposite direction at the above-mentioned natural frequency to generate a gas pressure of a predetermined cycle in the compression chamber (7).

【0026】そして、本形態の特徴としては、圧縮機
(1) に対して連結管(9) を接続するためのケーシング
(3) の円筒体(3a)の構成にある。以下、この円筒体(3a)
の構成について説明する。
The feature of this embodiment is that the compressor
Casing for connecting connecting pipe (9) to (1)
(3) The configuration of the cylindrical body (3a). Hereinafter, this cylindrical body (3a)
Will be described.

【0027】図3〜図5(図4(a) は円筒体の平面図、
図4(b) は円筒体の正面図、図5は図3のV-V 線に沿っ
た断面図)に示すように、円筒体(3a)は、略円筒状の部
材であって、その外周面の一部に連結管(9) を接続する
ための平坦面で成る連結管接続面(17)が形成されてい
る。この連結管接続面(17)及びその周辺部の構造につい
て説明すると、円筒体(3a)の外周面のうち、該円筒体(3
a)の軸線方向の略中央部分のみが外周側に膨出して周方
向に延びる厚肉部分(18a) に形成されており、この厚肉
部分(18a) によってケーシング(3) の周方向の全周に亘
って円環状の帯状部(18)が形成されている。つまり、こ
の帯状部(18)の厚さ寸法は、それ以外の部分(以下、薄
肉部(19)という)に比べて僅かに厚さが大きく設定され
ている。尚、この薄肉部(19)の厚さ寸法は、圧縮機ケー
シング(3) の強度上要求される必要最小寸法に設定され
ている。そして、この帯状部(18)の一部の表面部分の厚
肉部分(18a) が切除されることにより、平坦面で成る上
記連結管接続面(17)が形成されている。
3 to 5 (FIG. 4A is a plan view of a cylindrical body,
4 (b) is a front view of the cylindrical body, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 3). The cylindrical body (3a) is a substantially cylindrical member and has an outer peripheral surface. A connecting pipe connecting surface (17) formed of a flat surface for connecting the connecting pipe (9) is formed on a part of the connecting pipe. The structure of the connecting pipe connecting surface (17) and its peripheral portion will be described. Of the outer peripheral surface of the cylindrical body (3a), the cylindrical body (3
Only the substantially central portion in the axial direction of (a) is formed as a thick portion (18a) which bulges to the outer peripheral side and extends in the circumferential direction, and the thick portion (18a) forms the entire circumferential portion of the casing (3). An annular band portion (18) is formed around the circumference. In other words, the thickness of the band-shaped portion (18) is set to be slightly larger than the other portions (hereinafter, referred to as the thin portion (19)). The thickness of the thin portion (19) is set to the minimum required size in view of the strength of the compressor casing (3). Then, the thick pipe portion (18a) of a part of the surface of the strip portion (18) is cut off to form the connecting pipe connection surface (17) having a flat surface.

【0028】以下、この帯状部(18)及び連結管接続面(1
7)の製作工程について説明する。先ず、ケーシング素材
を旋盤による切削作業によって略円筒中空体に形成す
る。この際、内周面の加工は、その内径寸法が全体に亘
って均一となるように加工される。一方、外周面の加工
は、該外周面の一部(軸線方向の中央部)を残して切削
加工を行い、これによって上記必要最小肉厚の薄肉部(1
9)を形成する。その後、上記残存した外周面の一部に、
この薄肉部(19)よりも厚肉の帯状部(18)を形成する。そ
して、この帯状部(18)の一部の厚肉部分(18a) を切除し
て上記連結管接続面(17)を形成する。この際、帯状部(1
8)における連結管接続面(17)の中央部分の厚さ寸法が薄
肉部(19)の厚さ寸法に一致するように切除寸法を設定す
る。従って、図4(b) に示すように、連結管接続面(17)
は、薄肉部(19)の接線方向に延びる平面で形成されてお
り、この連結管接続面(17)の形成部分での帯状部(18)の
厚さ寸法は、上記必要最小寸法以上に設定されているこ
とになる。また、上記帯状部(18)の幅寸法(図4(a) の
寸法A)は、連結管接続面(17)におけるケーシング(3)
の軸線方向の寸法が少なくとも連結管(9) を接続するた
めの必要寸法以上、つまり、後述する連結管(9) のフラ
ンジ(9a)の寸法以上になるように設定され、厚肉部分(1
8a) の厚さ寸法は、上述の如く連結管接続面(17)の中央
部分の肉厚が薄肉部(19)の肉厚寸法に一致し、且つ連結
管接続面(17)におけるケーシング(3) の横断方向の寸法
(図4(a) の寸法B)が少なくとも連結管(9) を接続す
るための必要寸法以上になるように設定されている。
Hereinafter, the band-shaped portion (18) and the connecting pipe connecting surface (1)
The manufacturing process 7) will be described. First, a casing material is formed into a substantially cylindrical hollow body by a cutting operation using a lathe. At this time, the processing of the inner peripheral surface is performed so that the inner diameter dimension is uniform throughout. On the other hand, in the processing of the outer peripheral surface, cutting is performed while leaving a part of the outer peripheral surface (the central portion in the axial direction), whereby the thin portion (1
Form 9). Then, on a part of the remaining outer peripheral surface,
A band-like portion (18) thicker than the thin portion (19) is formed. Then, a part of the thick portion (18a) of the strip portion (18) is cut off to form the connecting pipe connection surface (17). At this time, the band (1
The cut size is set so that the thickness of the central portion of the connecting pipe connection surface (17) in 8) matches the thickness of the thin portion (19). Therefore, as shown in FIG.
Is formed as a flat surface extending in the tangential direction of the thin portion (19), and the thickness of the band-shaped portion (18) at the portion where the connecting pipe connection surface (17) is formed is set to be equal to or larger than the required minimum size. It will be. The width dimension (dimension A in FIG. 4 (a)) of the strip portion (18) is determined by the casing (3) on the connecting pipe connection surface (17).
Is set to be at least the dimension required for connecting the connecting pipe (9), that is, the dimension of the flange (9a) of the connecting pipe (9) described later,
8a), the thickness of the central portion of the connecting pipe connecting surface (17) matches the thickness of the thin portion (19) as described above, and the casing (3) at the connecting pipe connecting surface (17) ) In the transverse direction (dimension B in FIG. 4 (a)) is set so as to be at least the dimension required for connecting the connecting pipe (9).

【0029】このようにして、帯状部(18)及び連結管接
続面(17)を形成した後、この連結管接続面(17)の中央部
にガス吐出孔(17a) を形成する。これによって、圧縮機
ケーシング(3) の円筒体(3a)の加工作業が完了する。
After the strip 18 and the connecting pipe connecting surface 17 are formed in this way, a gas discharge hole 17a is formed at the center of the connecting pipe connecting face 17. Thus, the working of the cylindrical body (3a) of the compressor casing (3) is completed.

【0030】次に、この連結管接続面(17)に対する連結
管(9) の接続作業について説明する。図1及び図5に示
すように、連結管(9) の先端部分には、先端部から所定
寸法を存した位置に外周側に延びるフランジ(9b)が一体
形成されており、この連結管(9) の先端部をガス吐出孔
(17a) 及びガス通路(8) に挿通させた状態で上記フラン
ジ(9b)を連結管接続面(17)に当接させる。また、このフ
ランジ(9b)と連結管接続面(17)との間にはガス漏れ防止
用の図示しないOリング若しくはメタルパッキンが介在
されている。そして、このフランジ(9b)と連結管接続面
(17)とをねじ等の手段によって締結することにより、圧
縮機(1) に対する連結管(9) の接続作業が完了する。
Next, the operation of connecting the connecting pipe (9) to the connecting pipe connecting surface (17) will be described. As shown in FIGS. 1 and 5, a flange (9b) extending outward from the distal end of the connecting pipe (9) is formed integrally with the connecting pipe (9) at a position having a predetermined dimension. 9) At the tip of
The flange (9b) is brought into contact with the connecting pipe connecting surface (17) in a state where the flange (9b) is inserted into the gas passage (8). An O-ring or metal packing (not shown) for preventing gas leakage is interposed between the flange (9b) and the connecting pipe connection surface (17). Then, connect this flange (9b) to the connecting pipe connection surface.
(17) is fastened by means of screws or the like, thereby completing the work of connecting the connecting pipe (9) to the compressor (1).

【0031】次に、上記連結管(9) により冷媒が供給さ
れる膨張機(2) について説明する。この膨張機(2) は、
図2に示すように、円筒状のシリンダ(30)と、該シリン
ダ(30)の内部に往復移動可能に嵌挿されたフリーディス
プレーサ(31)とを備えている。このフリーディスプレー
サ(31)は、シリンダ(30)内の空間を膨張室(30a) と作動
室(30b) とに区画している。そして、作動室(30b) 内に
はフリーディスプレーサ(31)をシリンダ(30)に弾性支持
するコイルバネで成るディスプレーサスプリング(32)が
配設されており、また、フリーディスプレーサ(31)の内
部には金属製の蓄冷材(31a) が充填されている。また、
フリーディスプレーサ(31)の膨張室(30a) 側の端部には
冷媒ガスを膨張室(30a) との間で流通させる第1連通孔
(31b) が設けられている一方、作動室(30b) 側の端部に
は冷媒ガスを作動室(30b) との間で流通させる第2連通
孔(31c) が設けられている。また、上記作動室(30b) は
連絡管(9) を介して上記圧縮機(1) の圧縮室(7) に連通
している。
Next, the expander (2) to which the refrigerant is supplied by the connecting pipe (9) will be described. This expander (2)
As shown in FIG. 2, a cylinder (30) is provided, and a free displacer (31) is reciprocally fitted into the cylinder (30). The free displacer (31) divides the space inside the cylinder (30) into an expansion chamber (30a) and a working chamber (30b). A displacer spring (32) composed of a coil spring for elastically supporting the free displacer (31) on the cylinder (30) is provided in the working chamber (30b), and inside the free displacer (31). It is filled with metal cold storage material (31a). Also,
A first communication hole through which refrigerant gas flows between the free displacer (31) and the expansion chamber (30a) is provided at an end of the free displacer (31).
While (31b) is provided, a second communication hole (31c) through which refrigerant gas flows between the working chamber (30b) and the working chamber (30b) is provided at the end on the working chamber (30b) side. The working chamber (30b) communicates with a compression chamber (7) of the compressor (1) via a communication pipe (9).

【0032】次に、上述の如く構成されたスターリング
冷凍機の運転動作について説明する。この運転時には、
圧縮機(1) における両リニアモータ(10,10) のコイル(1
2,12) に所定周波数(50Hz)の交流電流が同期して
通電され、この通電に伴い、永久磁石(11)及びシリンダ
部材(4) に発生する磁界の作用によりコイル(12,12)及
びピストン(6,6) がそれぞれスプリング(14)を変形させ
ながら互いに逆向きに往復動し、この両ピストン(6,6)
がシリンダ部材(4) 内で互いに同期して進退することで
圧縮室(7) の容積が増減変化し、圧縮室(7) 内に所定周
期の圧力波が生じる。そして、この圧縮室(7) は連結管
(9) を介して膨張機(2) に連通しているため、膨張機
(2) ではフリーディスプレーサ(31)が上記圧縮室(7) の
圧力波と同じ周期で往復動してその膨張室(30a) でのガ
スの膨張により寒冷が生じ、このフリーディスプレーサ
(31)の往復動の繰返しによりシリンダ(30)先端のコール
ドヘッドが極低温レベルに冷却されることになる。
Next, the operation of the above-structured Stirling refrigerator will be described. During this operation,
The coil (1) of both linear motors (10, 10) in the compressor (1)
An alternating current of a predetermined frequency (50 Hz) is synchronously applied to (2,12), and the coils (12,12) and (12,12) The pistons (6, 6) reciprocate in opposite directions while deforming the springs (14).
Move in synchronization with each other in the cylinder member (4), the volume of the compression chamber (7) increases or decreases, and a pressure wave of a predetermined cycle is generated in the compression chamber (7). And this compression chamber (7) is connected pipe
(9) communicates with the expander (2).
In (2), the free displacer (31) reciprocates in the same cycle as the pressure wave in the compression chamber (7), and the expansion of the gas in the expansion chamber (30a) causes chilling.
By repeating the reciprocation of (31), the cold head at the tip of the cylinder (30) is cooled to the cryogenic level.

【0033】以上説明してきたように、本形態では、圧
縮機ケーシング(3) の外周面をその周方向に亘って部分
的に膨出させ、この膨出部分を切除することで連結管接
続用の平坦面(17)を形成するようにしたので、従来のよ
うに単に圧縮機ケーシングの外周面の一部を切除するも
ののようにケーシングの厚さ寸法を予め大きく設定して
おく必要はない。また、後加工によってケーシング全体
の厚さ寸法を必要最小肉厚寸法まで切削加工するといっ
た作業を必要とすることなしに、圧縮機ケーシング(3)
の大部分を必要最小肉厚寸法に設定することができる。
このため、簡単な加工作業でもって、圧縮機ケーシング
(3) の外周面に連結管接続用の平坦面(17)を形成しなが
らケーシング(3) の軽量化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the compressor casing (3) is partially bulged in the circumferential direction, and the bulged portion is cut off to form a connecting pipe connection. Since the flat surface (17) is formed, there is no need to previously set the thickness dimension of the casing to be large as in the conventional case where a part of the outer peripheral surface of the compressor casing is simply cut off. In addition, the compressor casing (3) can be used without post-processing to cut the thickness of the entire casing to the required minimum thickness.
Can be set to the required minimum thickness dimension.
Because of this, the compressor casing
The casing (3) can be reduced in weight while forming a flat surface (17) for connecting the connecting pipe on the outer peripheral surface of (3).

【0034】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態について説明する。本形態は、帯状部(18)の変形例
であって、その他の部分は上述した第1実施形態と同様
であるので、ここでは、この帯状部(18)の構造について
のみ説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a modified example of the band portion (18), and the other portions are the same as those of the first embodiment described above. Therefore, only the structure of the band portion (18) will be described here.

【0035】図6に示すように、上述した第1実施例の
場合と同様にして形成された帯状部(18)の外周面を、そ
の周方向の複数箇所を切除して複数の平坦面(17,18b,18
b,…) を形成しておき、この複数の平坦面(17,18b,18b,
…) のうち1つを連結管接続面(17)とする。
As shown in FIG. 6, the outer peripheral surface of the belt-shaped portion (18) formed in the same manner as in the first embodiment is cut at a plurality of positions in the circumferential direction to form a plurality of flat surfaces (18). 17,18b, 18
b, ...), and the plurality of flat surfaces (17, 18b, 18b,
...) is a connecting pipe connecting surface (17).

【0036】また、本形態の各平坦面(17,18b,18b,…)
にあっても、上述した第1実施形態の連結管接続面(17)
と同様に、その中央部分の厚さ寸法が薄肉部(19)の厚さ
寸法に一致するように切除寸法が設定されている。この
ため、この各平坦面(17,18b,18b,…) の形成部分での厚
肉部(18)の厚さ寸法は、上記必要最小寸法以上に設定さ
れている。
Each flat surface (17, 18b, 18b,...) Of the present embodiment
The connection pipe connection surface (17) of the first embodiment described above
Similarly to the above, the cutout dimension is set so that the thickness dimension of the central portion matches the thickness dimension of the thin portion (19). For this reason, the thickness dimension of the thick portion (18) at the formation portion of each of the flat surfaces (17, 18b, 18b,...) Is set to be equal to or larger than the necessary minimum dimension.

【0037】このように、本形態の構成によれば、帯状
部(18)の全周に亘って平坦面(17,18b,18b,…) を形成す
ることで、上述した第1実施形態のように帯状部(18)の
略全体を円環状のまま残す場合に比べて該帯状部(18)の
体積を小さくすることができ、作業者の手作業などによ
る簡単な後加工で圧縮機ケーシング(3) の更なる軽量化
を図ることができる。また、円筒体(3a)の周方向に亘る
平坦面(17,18b,18b,…) により圧縮機ケーシング(3) が
不用意に転がるといったことがないので、圧縮機構の組
込み作業や連結管(9) の接続作業の作業性が良好に得ら
れることになる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the flat surface (17, 18b, 18b,...) Is formed over the entire circumference of the band-shaped portion (18), so that the above-described first embodiment is realized. Thus, the volume of the band portion (18) can be reduced as compared with the case where substantially the entire band portion (18) is left in an annular shape, and the compressor casing can be formed by simple post-processing such as manual operation by an operator. (3) It is possible to further reduce the weight. Further, since the compressor casing (3) does not inadvertently roll due to the circumferential flat surface (17, 18b, 18b,...) Of the cylindrical body (3a), the work of assembling the compression mechanism and the connecting pipe ( Good workability of the connection work of 9) will be obtained.

【0038】尚、上述した各形態では、連結管接続面(1
7)の中央部分の厚さ寸法を薄肉部(19)と同様の必要最小
肉厚寸法に設定するようにしたが、本発明は、これに限
らず、連結管接続面(17)全体の厚さ寸法を薄肉部(19)よ
りも大きく設定してもよい。
In each of the above-described embodiments, the connecting pipe connection surface (1
Although the thickness of the central portion of (7) is set to the necessary minimum thickness similar to the thin portion (19), the present invention is not limited to this, and the thickness of the entire connecting pipe connection surface (17) is not limited to this. The dimension may be set larger than the thin portion (19).

【0039】また、シリンダ部材(4) とピストン(6) と
の間にシール材(6a)を介在したタイプの圧縮機について
説明したが、シリンダ部材(4) とピストン(6) との間に
小間隙を存するように設定した非接触タイプの圧縮機に
適用してもよい。
Further, the compressor of the type in which the sealing member (6a) is interposed between the cylinder member (4) and the piston (6) has been described, but the compressor is described between the cylinder member (4) and the piston (6). The present invention may be applied to a non-contact type compressor set to have a small gap.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、以下に述べるような効果が発揮される。請求項1記
載の発明によれば、圧縮機と膨張機とが連結管によって
連結されて成るスターリング冷凍機に対し、連結管が接
続される圧縮機ケーシングの外周面の一部を外周側に膨
出させ、その外表面の一部を切除することで、連結管を
接続するための連結管接続面を形成するようにしたの
で、従来のように単に圧縮機ケーシングの外周面の一部
を切除するもののようにケーシングの厚さ寸法を予め大
きく設定しておく必要がなく、後加工によってケーシン
グ全体の厚さ寸法を必要最小肉厚寸法まで切削加工する
といった作業を必要とすることなしにケーシング全体の
薄肉化が図れる。このため、簡単な加工作業でもって、
圧縮機ケーシングの外周面に連結管接続用の平坦面を形
成しながらケーシングの軽量化を図ることができ、これ
によってスターリング冷凍機全体としての軽量化が図れ
る。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, a part of the outer peripheral surface of the compressor casing to which the connecting pipe is connected is expanded toward the outer peripheral side with respect to the Stirling refrigerator in which the compressor and the expander are connected by the connecting pipe. And a part of the outer surface is cut off to form a connecting pipe connecting surface for connecting the connecting pipe. It is not necessary to set the thickness of the casing to a large value in advance as in the case of the above, and it is not necessary to cut the thickness of the entire casing to the required minimum thickness by post-processing. Can be made thinner. For this reason, with simple processing work,
The casing can be reduced in weight while forming a flat surface for connecting the connecting pipe on the outer peripheral surface of the compressor casing, whereby the weight of the entire Stirling refrigerator can be reduced.

【0041】請求項2記載の発明によれば、帯状部の幅
寸法を、連結管接続面におけるケーシングの軸線方向の
寸法を少なくとも連結管を接続するための必要寸法以上
になるように設定し、また、厚肉部分の厚さ寸法を、連
結管接続面の中央部分の肉厚が薄肉部の肉厚寸法に一致
し、且つ連結管接続面におけるケーシングの横断方向の
寸法が少なくとも連結管を接続するための必要寸法以上
になるように設定したために、薄肉部及び帯状部を共に
必要最小限の肉厚寸法に設定することができ、後加工を
必要とせず可能な限りケーシングの軽量化を図ることが
でき、ケーシング各部の寸法の最適化を図ることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the width of the band-shaped portion is set such that the dimension of the casing on the connecting pipe connection surface in the axial direction is at least equal to or more than the dimension required for connecting the connecting pipe. In addition, the thickness of the thick portion is such that the thickness of the central portion of the connecting pipe connection surface matches the thickness of the thin portion, and the dimension in the transverse direction of the casing at the connecting pipe connection surface is at least the connecting pipe. Since the thickness is set to be greater than the required size, both the thin portion and the band-shaped portion can be set to the minimum necessary thickness, and the casing is made as light as possible without requiring post-processing. Therefore, the dimensions of each part of the casing can be optimized.

【0042】請求項3記載の発明によれば、帯状部に、
厚肉部分の周方向を複数箇所で切除して複数の平坦面を
形成し、この複数の平坦面のうち1つを連結管接続面と
したために、比較的簡単な後加工によって厚肉部分の体
積を削減することができるので、更なるケーシングの軽
量化を図ることができ、スターリング冷凍機の実用性を
よりいっそう高めることができる。
According to the third aspect of the present invention, the belt-like portion has
A plurality of flat surfaces are formed by cutting the circumferential direction of the thick portion at a plurality of locations, and one of the plurality of flat surfaces is used as a connecting pipe connection surface. Since the volume can be reduced, the weight of the casing can be further reduced, and the practicality of the Stirling refrigerator can be further improved.

【0043】請求項4記載の発明によれば、圧縮機の構
成を具体的に得ることができ、スターリング冷凍機の実
用性の向上を図ることができる。
According to the fourth aspect of the invention, the structure of the compressor can be specifically obtained, and the practicality of the Stirling refrigerator can be improved.

【0044】請求項5記載の発明のスターリング冷凍機
の製造方法によれば、上述した請求項1記載の発明と同
様に、帯状部以外の部分を必要最小肉厚に設定しておく
ことができ、ケーシング全体を薄肉にするための後加工
を必要とすることなしに、連結管接続面を確保しながら
ケーシングの軽量化を図ることができる。
According to the method of manufacturing a Stirling refrigerating machine according to the fifth aspect of the present invention, similarly to the first aspect of the present invention, portions other than the belt-shaped portion can be set to the required minimum thickness. In addition, it is possible to reduce the weight of the casing while securing the connecting pipe connection surface without requiring post-processing for making the entire casing thin.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】リニアモータ圧縮機の内部構造を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of a linear motor compressor.

【図2】膨張機の内部構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an internal structure of the expander.

【図3】第1実施形態における圧縮機ケーシングの円筒
体を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a cylindrical body of a compressor casing in the first embodiment.

【図4】(a) は円筒体の平面図、(b) は円筒体の正面図
である。
4A is a plan view of a cylindrical body, and FIG. 4B is a front view of the cylindrical body.

【図5】図3のV-V 線に沿った断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 3;

【図6】第2実施形態における図3相当図である。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 3 in a second embodiment.

【図7】従来例における図3相当図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3 in a conventional example.

【図8】図7のVIII-VIII 線に沿った断面図である。8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 圧縮機 (2) 膨張機 (3) ケーシング (4) シリンダ部材 (4d) 凹陥部 (6) ピストン (7) 圧縮室 (9) 連結管 (11) 永久磁石 (12) コイル (13) ボビン (14) スプリング(弾性手段) (17) 連結管接続面 (18) 帯状部 (18a) 厚肉部分 (18b) 平坦面 (19) 薄肉部 (20) ボビン本体部(円筒部) (21) ピストン取付部(底部) (1) Compressor (2) Expander (3) Casing (4) Cylinder member (4d) Recess (6) Piston (7) Compression chamber (9) Connecting pipe (11) Permanent magnet (12) Coil (13) Bobbin (14) Spring (elastic means) (17) Connecting pipe connection surface (18) Strip (18a) Thick part (18b) Flat surface (19) Thin part (20) Bobbin body (cylindrical part) (21) Piston mounting part (bottom part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 9/14 520──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F25B 9/14 520

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 円筒状のケーシング(3) 内に圧縮機構を
備えて成る圧縮機(1) の外周面と膨張機(2) とが連結管
(9) によって連結され、圧縮機(1) で圧縮した冷媒を連
結管(9) により膨張機(2) に供給し、該膨張機(2) にお
いて冷媒を膨張させて寒冷を発生するスターリング冷凍
機において、 上記ケーシング(3) には、外周面の一部が外周側に膨出
して周方向に延びる厚肉部分(18a) を備えた帯状部(18)
が形成され、該帯状部(18)には、厚肉部分(18a) の外表
面の一部が切除されて、連結管(9) を接続するための平
坦面の連結管接続面(17)が形成されていることを特徴と
するスターリング冷凍機。
An outer peripheral surface of a compressor (1) having a compression mechanism in a cylindrical casing (3) and an expander (2) are connected by a connecting pipe.
The Stirling refrigerating machine connected by (9) and compressed by the compressor (1) is supplied to the expander (2) by the connecting pipe (9), and the refrigerant is expanded in the expander (2) to generate cold. In the machine, the casing (3) has a band-shaped portion (18) having a thick portion (18a) in which a part of the outer peripheral surface bulges to the outer peripheral side and extends in the circumferential direction.
A part of the outer surface of the thick portion (18a) is cut off from the strip (18) to form a flat connecting pipe connecting surface (17) for connecting the connecting pipe (9). A Stirling refrigerator comprising:
【請求項2】 ケーシング(3) における帯状部(18)以外
の部分は、必要最小肉厚寸法に設定された薄肉部(19)に
形成されており、 上記帯状部(18)の幅寸法は、連結管接続面(17)における
ケーシング(3) の軸線方向の寸法が少なくとも連結管
(9) を接続するための必要寸法以上になるように設定さ
れ、 上記厚肉部分(18a) の厚さ寸法は、連結管接続面(17)の
中央部分の肉厚が薄肉部(19)の肉厚寸法に一致し、且つ
連結管接続面(17)におけるケーシング(3) の横断方向の
寸法が少なくとも連結管(9) を接続するための必要寸法
以上になるように設定されていることを特徴とする請求
項1記載のスターリング冷凍機。
2. A portion other than the band portion (18) in the casing (3) is formed as a thin portion (19) set to a required minimum thickness, and the width of the band portion (18) is The dimension of the casing (3) in the axial direction at the connecting pipe connection surface (17) is at least
The thickness of the thick part (18a) is set to be greater than the required dimension for connecting (9), and the thickness of the central part of the connecting pipe connection surface (17) is thinner (19). Of the casing (3) at the connecting pipe connection surface (17) should be at least larger than the dimension required for connecting the connecting pipe (9). The Stirling refrigerator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 帯状部(18)には、厚肉部分(18a) の周方
向を複数箇所で切除して複数の平坦面(17,18b,18b,…)
が形成されており、この複数の平坦面(17,18b,18b,…)
のうち1つが連結管接続面(17)となっていることを特徴
とする請求項1記載のスターリング冷凍機。
3. A plurality of flat surfaces (17, 18b, 18b,...) Are formed by cutting the circumferential portion of the thick portion (18a) at a plurality of locations in the strip portion (18).
Are formed, and the plurality of flat surfaces (17, 18b, 18b,...)
2. A Stirling refrigerator according to claim 1, wherein at least one of them is a connecting pipe connecting surface (17).
【請求項4】 圧縮機(1) は、 ケーシング(3) 内に配設されたシリンダ部材(4) と、 該シリンダ部材(4) の内部に先端部分が挿入された状態
で、該シリンダ部材(4) に対して相対的な往復動が可能
となるように配設され、このシリンダ部材(4)との間で
圧縮室(7) を形成するピストン(6) と、 該ピストン(6) を上記ケーシング(3) に対して往復動可
能に弾性支持する弾性手段(14)と、 上記シリンダ部材(4) における圧縮室(7) の外周側に形
成された凹陥部(4d)と、 該凹陥部(4d)に配設され、上記シリンダ部材(4) を継鉄
部として磁気回路を形成する磁石(11)と、 上記ピストン(6) の後端部分から外周側に延びる底部(2
1)と、該底部(21)の外周端から凹陥部(4d)内に向かって
延びる円筒部(20)とを有するボビン(13)と、 該ボビン(13)に設けられ、上記磁気回路の磁界内に位置
されるように磁石(11)と対向して配置されたコイル(12)
とを備え、 該コイル(12)に電流を供給することによってピストン
(6) をシリンダ部材(4)に対して相対的に往復動させて
圧縮室(7) 内で冷媒を圧縮することを特徴とする請求項
1記載のスターリング冷凍機。
4. A compressor (1) comprising: a cylinder member (4) disposed in a casing (3); and a cylinder member (4) having a distal end inserted into the cylinder member (4). A piston (6) which is arranged so as to be capable of reciprocating relative to (4) and forms a compression chamber (7) with the cylinder member (4); An elastic means (14) for elastically supporting the casing (3) in a reciprocating manner with respect to the casing (3); a concave portion (4d) formed on the outer peripheral side of the compression chamber (7) in the cylinder member (4); A magnet (11) disposed in the recess (4d) and forming a magnetic circuit with the cylinder member (4) as a yoke portion, and a bottom portion (2) extending outward from the rear end of the piston (6).
1), a bobbin (13) having a cylindrical portion (20) extending from the outer peripheral end of the bottom portion (21) into the recessed portion (4d), and provided on the bobbin (13); Coil (12) placed opposite magnet (11) to be located in the magnetic field
The piston is provided by supplying an electric current to the coil (12).
2. A Stirling refrigerator according to claim 1, wherein the refrigerant is reciprocated relative to the cylinder member to compress the refrigerant in the compression chamber.
【請求項5】 円筒状のケーシング(3) 内に圧縮機構を
備えて成る圧縮機(1) の外周面と膨張機(2) とが連結管
(9) によって連結され、圧縮機(1) で圧縮した冷媒を連
結管(9) により膨張機(2) に供給し、該膨張機(2) にお
いて冷媒を膨張させて寒冷を発生するスターリング冷凍
機の製造方法であって、 上記ケーシング(3) は、円筒中空体の素管の外周面の一
部を残して該外周面を切削し、必要最小肉厚の薄肉部(1
9)を形成した後、上記残存した外周面の一部に薄肉部(1
9)よりも厚肉の帯状部(18)を形成し、その後、帯状部(1
8)の一部の厚肉部分(18a) を切除して平坦面の連結管接
続面(17)を形成し、この連結管接続面(17)に連結管(9)
を接続することを特徴とするスターリング冷凍機の製造
方法。
5. An outer peripheral surface of a compressor (1) having a compression mechanism in a cylindrical casing (3) and an expander (2) are connected by a connecting pipe.
The Stirling refrigerating machine connected by (9) and compressed by the compressor (1) is supplied to the expander (2) by the connecting pipe (9), and the refrigerant is expanded in the expander (2) to generate cold. The casing (3), the outer peripheral surface of the cylindrical hollow body is cut except for a part of the outer peripheral surface, and a thin-walled portion (1
After forming 9), a thin part (1
9) to form a thicker band (18), and then the band (1)
A part of the thick portion (18a) of (8) is cut off to form a flat connecting surface (17), and the connecting surface (17) is connected to the connecting surface (17).
And a method of manufacturing a Stirling refrigerator.
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